Estudo comparativo de métodos de regionalização hidrológica e desenvolvimento de um aplicativo para o gerenciamento de outorga de águas superficiais

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, 2016.

O Plano de Gerenciamento Integrado de Recursos Hídricos do Distrito Federal – PGIRH (ADASA, 2012) estabeleceu vazões de referência para cada unidade hidrográfica no Distrito Federal de modo que a gestão hídrica fosse feita com maior eficiência. No entanto, apesar de ser conhecida a quantidade de água que escoa em cada ponto de controle, localizado no exutório de cada unidade, também é importante o conhecimento da disponibilidade de água em um ponto que vier a ser outorgado o uso da água. Para tal, o órgão responsável pela gestão de recursos hídricos passou a utilizar o método indicado por Chaves et al. (2002) para o cálculo de vazão no ponto desejado, devido à simplicidade do método e não exigência de estações de longa série histórica. O presente trabalho visa comparar este método com o método clássico proposto por Tucci (2004), de ajuste de uma função utilizando-se de outras variáveis, e considerando dados de estações de monitoramento localizadas na Bacia do Ribeirão do Extrema, com a finalidade de verificar a aceitabilidade do método proposto por Chaves et al. (2002) para a região estudada e a possível replicação do método para outras áreas do Distrito Federal. Para a verificação do modelo foi desenvolvido um algoritmo em Python que calcula a correlação das variáveis, bem como a regressão linear pelo método dos mínimos quadrados, além de serem executados os testes estatísticos utilizando bibliotecas desta linguagem. A análise dos dados permitiu a aceitabilidade do método Chaves et al. (2002), tanto para a área em estudo, bem como sugestão para outras áreas. As bibliotecas do Python demonstraram ser adequadas à realização dos testes estatísticos. Tendo sido feita esta análise, criou-se uma aplicação utilizando a linguagem de programação Python, o sistema de gerenciamento de banco de dados Postgresql, com a extensão espacial PostGis e tendo o Linux como sistema operacional que pudesse permitir na região de estudo uma gestão dos recursos hídricos de forma mais eficaz para os gestores governamentais. Essa aplicação vai permitir a gestão dos recursos utilizando como base a regionalização hidrológica de vazões nos moldes de Chaves et al. (2002), buscando um entendimento mais próximo da real disponibilidade hídrica em qualquer ponto da bacia. O uso da codificação de bacias proposta por Pfastetter (1989) e da validação topológica foram importantes para a composição deste trabalho. ________________________________________________________________________________________________ ABSTRACT

The Integrated Management Plan for Water Resources of the Federal District (PGIRH, 2012) established the reference flow for each hydrographical unit in the Federal District, allowing the water management to be done more efficiently. However, although known the quantity of water flowing at each control point, located in the outlet of each unit, it is also important to know the availability of water at a point where will be granted the use of water. To this end, the agency responsible for water resource management has been using the method indicated by Chaves et al. (2002) for the flow calculation at the desired point, due to the simplicity of the method and no requirement of long time series stations. This study aims to compare this method with the classic method proposed by Tucci (2004), setting a function using other variables and considering data from monitoring stations located in the Ribeirão do Extrema watershed in order to verify the acceptability of the method proposed by Chaves et al. (2002) for the region studied and the possible replication of the method to other areas of the Federal District. For the verification of the model has been developed, in Python, an algorithm that calculates the correlation between variables and linear regression by least squares method and statistical tests were run using this language libraries. Data analysis allowed the acceptance of the Chaves et al. (2002) method for both the study area and as a suggestion for other areas The Python libraries have proved suitable for the implementation of statistical tests. Having done the analysis, an application was developed using the Python programming language, the database management system PostgreSQL, the spatial extension PostGis and with Linux as an operating system that could allow, in the study region, the management of the water resources more effectively by the government managers. This application will enable the management of resources using, as a basis, the hydrological regionalization along the lines proposed by Chaves et al. (2002), seeking a closer understanding of the actual water availability at any point of the watershed. The use of the Pfafstetter coding scheme and topological validation were important for the acomplishment of this work.